Idee zum Prototyp – Verständnis der Produktentwicklungskosten
Entwicklungskosten sind das erste große Hindernis, auf das Sie beim Start eines Hardwareprodukts stoßen werden. In diesem Artikel werde ich alle einzelnen Entwicklungskosten auflisten, die Sie erwarten können.
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Die Entwicklung eines neuen elektronischen Hardwareprodukts ist natürlich keine triviale Aufgabe. Es erfordert ein erhebliches Engineering in einer Vielzahl von Disziplinen, um ein kommerziell tragfähiges Produkt zu entwickeln. Die Entwicklungskosten sind höher, wenn Sie nicht die Erfahrung haben, einen Großteil der Entwicklung selbst durchzuführen.
In diesem Artikel werde ich Zeile für Zeile alle Kosten durchgehen, die Ihre gesamten Entwicklungskosten ausmachen, damit Sie alle verschiedenen Ausgaben verstehen können, die für die Entwicklung eines Produkts erforderlich sind.
Ich werde Ihnen auch einige Schätzungen zu den einzelnen Kosten geben, aber denken Sie daran, dass die meisten Kosten zwischen den verschiedenen Produkten erheblich variieren.
Beachten Sie auch, dass alle angezeigten Preisschätzungen davon ausgehen, dass Sie keine der Entwicklungsarbeiten selbst durchführen.
Die Low-End-Preisschätzungen gehen davon aus, dass Sie an freiberufliche Ingenieure auslagern, und die High-End-Preisschätzungen gehen davon aus, dass Sie eine vollständige Produktdesignfirma verwenden. Im Allgemeinen gehe ich davon aus, dass die Entwicklung in den USA, Kanada oder Europa erfolgen wird.
Die Preise sind in der Regel erheblich niedriger, wenn Sie sich für billigere freiberufliche Entwickler in Ländern wie Indien, Russland, China, Brasilien usw. entscheiden.
Je mehr Arbeit Sie lernen und selbst erledigen können, desto mehr Geld sparen Sie. Die zusätzlichen Kosten dieser Strategie sind jedoch Ihre Zeit, ein längerer Weg zur Markteinführung und möglicherweise ein Produkt von geringerer Qualität. Nichts ist jemals frei!
Zuerst schauen wir uns das Design der Elektronik an, dann die Softwareentwicklung, gefolgt von jeder mechanischen oder Gehäuseentwicklung. Schließlich werden wir uns das Verpackungsdesign ansehen.
Elektronikentwicklung
Vorentwurf
Der erste Schritt bei der Entwicklung der Elektronik für ein neues Produkt besteht darin, ein vorläufiges Produktdesign zu erstellen, das ein Blockdiagramm auf Systemebene, die Auswahl aller kritischen Komponenten und eine vorläufige Stückliste (BOM) enthält.
Durch die Erstellung eines vorläufigen Entwurfs und einer Stückliste können Sie frühzeitig Schätzungen der Herstellungskosten Ihres Produkts berechnen.
Wenn Sie mit einem vorläufigen Entwurf beginnen, können Sie die Komplexität und die Kosten für alle anderen Entwicklungsschritte genauer abschätzen.
Kosten für den Vorentwurf: 1.000 bis 5.000 USD *
Schaltplanentwurf
Jetzt ist es an der Zeit, den Schaltplan zu entwerfen, der die Informationen aus dem Vorentwurf entnimmt und dann alle kleinen Details ausfüllt. Ein Schaltplan ist wie eine Blaupause für die Elektronik des Produkts. Es ist eine konzeptuelle Zeichnung, die zeigt, wie alles miteinander verbunden ist.
Hier geht es um all die kleinen Details wie die Pin-Nummern oder welche Pins mit dem Wert jedes Widerstands und Kondensators verbunden werden müssen. All diese kleinen Details müssen nun als Teil des schematischen Diagramms berücksichtigt werden.
Sobald Sie einen fertigen Schaltplan haben, können Sie automatisch eine Stückliste über die PCB-Design-Software generieren.
Im Gegensatz zur vorläufigen Stückliste ist dies eine vollständige Stückliste, die jede einzelne elektronische Komponente einschließlich kostengünstiger passiver Komponenten (Widerstände und Kondensatoren) auflistet. Dies ist jedoch nicht die endgültige Stückliste für Ihr gesamtes Produkt, sondern nur für die Elektronik.
Kosten für Schaltplanentwurf: $ 2.000 bis $ 8.000
Leiterplattenlayout
Der nächste Schritt ist das Entwerfen des Leiterplattenlayouts.
Das PCB-Layout wird in derselben Software erstellt, die Sie für den Schaltplanentwurf verwendet haben, da die Software auf diese Weise die erforderliche Überprüfung durchführen kann, um zu bestätigen, dass Ihr PCB-Layout tatsächlich mit dem Schaltplan übereinstimmt.
Die Überprüfung können Sie nicht manuell durchführen. Dieselbe Software überprüft auch, ob Ihr PCB-Layout allen Designregeln für Ihren speziellen Prozess entspricht.
Was die Kosten angeht, werden das Schaltplandesign und ein PCB-Layout-Design ziemlich nahe beieinander liegen, aber es hängt offensichtlich vom Produkt ab. Beispielsweise benötigen Sie möglicherweise ein wirklich komplexes Layout, wenn Sie benutzerdefinierte drahtlose Funkschaltungen verwenden. In diesem Fall liegt der größte Teil der zusätzlichen Komplexität im PCB-Layout, nicht unbedingt im Schaltplan.
Um zu lernen, wie man eine benutzerdefinierte Leiterplatte entwirft, schauen Sie sich dieses Tutorial an und schauen Sie sich diesen ausführlichen bezahlten Kurs an.
Kosten für Leiterplattenlayout: $ 2.000 bis $9,500
PCB-Prototypen
Die Kosten für den Prototyp einer benutzerdefinierten Leiterplatte bestehen aus vier Teilen: der leeren Leiterplatte, dem Löten aller Komponenten, den Kosten der Komponenten und den Versandkosten.
In den meisten Fällen sollten Sie beim Prototyping nur 3-5 Boards gleichzeitig bestellen. In den späteren Phasen des Prototypings, nachdem Sie wissen, dass Ihr Produkt größtenteils funktionsfähig ist, kann die Anzahl der Prototypen erhöht werden, wenn Sie eine größere Anzahl von Testeinheiten oder Produktmustern benötigen.
Denken Sie daran, dass jedes Produktdesign mehrere Prototyp-Iterationen benötigt, um es für die Massenfertigung vorzubereiten. Sie sollten mindestens 3 PCB-Prototyp-Iterationen einplanen, aber 5 oder mehr sind ebenfalls üblich. Es hängt wirklich von der Komplexität Ihres Produkts ab.
Mit einem inländischen PCB-Shop für Ihr Prototyping sparen Sie Zeit und Geld beim Versand. Es gibt aber auch einige gute chinesische PCB-Shops, die Ihnen qualitativ hochwertige Prototypen zu einem deutlich niedrigeren Preis anbieten. Wenn Sie jedoch offshore gehen, werden Sie mehr Zeit und Geld für den Versand ausgeben, was beträchtlich sein kann.
Wenn Geld Ihr Hauptanliegen ist, dann gehen Sie wahrscheinlich mit einem asiatischen PCB-Prototyp-Shop, aber wenn die Geschwindigkeit auf den Markt Ihr Hauptanliegen ist, dann gehen Sie nach Hause.
Eine der besten Möglichkeiten, Ihre Prototypenkosten (und viele andere Entwicklungskosten) zu senken, besteht darin, vor dem Prototypenbau immer unabhängige Designprüfungen einzuholen.
Das Finden von Problemen nach dem Prototyp ist viel teurer und zeitaufwändiger als das Finden im Rahmen einer Designüberprüfung. Unabhängig davon, wer Ihr Produkt entworfen hat – Sie, eine erfahrene Entwicklungsfirma oder ein beauftragter Freiberufler – ist es ratsam, eine Designprüfung durchzuführen.
In der Hardware Academy erhalten Sie erschwingliches Feedback zu Ihrem Design von vielen erfahrenen Ingenieuren, einschließlich mir. Wir können Ihnen auch dabei helfen, Wege zur Vereinfachung Ihres Produkts zu finden, um Ihre Entwicklungs-, Prototyping-, Zertifizierungs-, Skalierungs- und Herstellungskosten zu senken.
Kosten für PCB-Prototypen: $2,500 zu $7,500
Hardware/Software Integration
Hardware/software integration ist wo sie power up die PCB und machen sicher die firmware (software eingebettet in ihr produkt) ist arbeits und die kommunikation mit die mobile app wenn ihr produkt hat ein.
Dies ist ein bisschen wie frühe Produkttests, aber es geht wirklich darum, alle Teile Ihres Produkts richtig zusammen zu integrieren. Die Hardware, die Firmware und die mobile App müssen alle zusammenarbeiten.
Kosten für Hardware/Software-Integration: $ 3.000 bis $ 9.500
Testen / Debuggen
Dies ist die Phase, in der Sie das Produkt vollständig testen und Korrekturen für alle gefundenen Probleme ermitteln müssen. Offensichtlich umfasst der Integrationsschritt einige Tests, aber dieser separate Punkt dient eher zum Debuggen von gefundenen Problemen.
Erwarten Sie nicht, dass Ihre erste Version eines Produkts perfekt ist. Es ist fast garantiert, dass Sie ein Problem haben und es debuggen müssen.
Debugging ist tendenziell ein Schritt, der schwer vorherzusagen ist. Es ist schwer zu wissen, wie lange das Debuggen dauern wird und wie viel es kosten wird, da Sie diese Probleme nicht im Voraus kennen. Andernfalls hätten Sie sie bereits behoben.
In der Debug-Phase haben Sie es immer mit Unbekannten zu tun. Während die Kosten für vorhersehbarere Schritte wie Schaltplandesign oder PCB-Design in der Regel einfacher zu schätzen sind.
Kosten für das Testen / Debuggen: 3.000 bis 9.500 USD
Dokumentation
Es ist wichtig, dass die Entwicklung Ihres Produkts vollständig dokumentiert ist. Sie möchten kein Design ohne jegliche Art von Dokumentation erhalten. Diese Dokumentation ist notwendig, wenn Ihr Unternehmen wächst und Sie Ihre eigenen Ingenieure mitbringen oder Firmen oder Entwickler wechseln.
Es ist immer wichtig, über eine ordnungsgemäße Dokumentation des Produktdesigns zu verfügen, damit andere Personen das Design aufnehmen und fortsetzen oder versuchen können, Probleme zu beheben.
Die meisten Entwicklungsfirmen enthalten Dokumentation, aber ich habe festgestellt, dass Freiberufler dies normalerweise nicht tun. Stellen Sie sicher, dass Sie im Voraus angeben, dass Sie eine schriftliche Dokumentation zu allen Details des Produkts wünschen.
Kosten für die Dokumentation: $ 1.500 bis $ 5.000
Softwareentwicklung
Die Softwareentwicklung kann in erster Linie in drei Kategorien unterteilt werden: Firmware, mobile Anwendungen und PC-Software.
Firmware Software
Firmware ist die Software, die auf dem Prozessor läuft, der in einem Produkt eingebettet ist (normalerweise ein Mikrocontroller, aber für fortgeschrittenere Produkte wird es ein Mikroprozessor sein). Firmware ist Low-Level-Software, die eng mit der Hardware verbunden ist.
Oft ist ein Firmware-Programmierer ein Elektroingenieur, da ein tiefes Verständnis der Hardware erforderlich ist.
Kosten für Firmware-Software: $7.500 bis $50.000 (sorry, aber es gibt eine große Variation in diesen Kosten je nach Software-Komplexität).
Mobile Apps / PC-Software
Mobile Apps und PC-Software hingegen verwenden eine übergeordnete Programmierung, für die kein Verständnis der Hardware erforderlich ist. Diese Programmierung wird normalerweise von Softwareprogrammierern (Softwareingenieuren, Informatikern usw.) durchgeführt.) und nicht Elektroingenieure.
Die meisten Produkte, die eine mobile App benötigen, benötigen zwei separate Versionen: eine für Android und eine für Apple iOS. Dies verdoppelt fast Ihre Entwicklungskosten für mobile Apps, sodass Sie möglicherweise nur eine Version für Ihre frühen Markttests anbieten.
Die genauen Kosten für die gesamte Softwareentwicklung hängen natürlich vom Produkt ab. Bei vielen Produkten ist die Entwicklung der Software teurer als die Hardware.
Es gibt natürlich Ausnahmen, aber bei den meisten Produkten, die ich gesehen habe, kostet die Softwareentwicklung mehr als das Elektronikdesign.
Dies gilt insbesondere, wenn Sie eine mobile App benötigen, die mit vielen Grafiken und einer komplexen Benutzeroberfläche wirklich schick ist. Diese Art von App kann sehr teuer in der Entwicklung sein und erfordert in der Regel viel Kommunikation mit dem Entwickler.
Kosten für Mobile App : $ 7.500 bis $ 50.000
Industriedesign / Gehäuseentwicklung
Jetzt werden wir uns die mechanischen Aspekte für ein Hardwareprodukt ansehen. Bei den meisten Produkten wird dies das Gehäuse sein, in dem die Elektronik untergebracht ist.
Es gibt Ausnahmen, wie Produkte mit Motoren und vielen verschiedenen beweglichen Teilen, aber für die meisten Produkte ist der Großteil der mechanischen Entwicklung für das Gehäuse.
3D Modell Design
Es beginnt alles mit einem 3D modell. Obwohl manchmal ein einfaches Tonmodell nützlich ist, um zuerst zu erstellen. Die Hauptarbeit beim Entwerfen des Gehäuses besteht darin, das 3D-Modell zu entwerfen und dieses Modell dann für die Herstellung vorzubereiten.
Ein 3D-Modell für das Prototyping kann sich erheblich von einem 3D-Modell unterscheiden, das mit der Massenfertigung kompatibel ist. Dies liegt daran, dass die hergestellte Version eines Kunststoffgehäuses in Spritzgusstechnologie anstelle von 3D-Druck hergestellt wird.
Sie können nahezu jedes geformte Produkt in 3D drucken. Auf der anderen Seite ist das Spritzgießen sehr restriktiv, welche Formen Sie produzieren können.
Normalerweise entwerfen Sie ein 3D-Modell für die Prototypenphase. Sobald Sie das Gehäuse mit der 3D-Drucktechnologie perfektioniert haben, müssen Sie zurückgehen und die letzten Änderungen vornehmen, die erforderlich sind, um es für den Spritzguss vorzubereiten.
Hier ist ein Einführungskurs zur 3D-Modellierung und hier ist einer zum Spritzgießen.
Kosten für 3D-Modell : $ 3.500 bis $15,000
Fotorealistisches 3D-Modell
Der nächste Schritt ist die Erstellung eines fotorealistischen 3D-Modells. Wenn Sie das 3D-Modell für Marketingzwecke oder zur Gewinnung von Investoren verwenden möchten, können Sie das Modell fotorealistischer gestalten, was ein zusätzlicher Schritt ist.
Die Person, die das 3D-Modell entwirft, sollte ein Industriedesigner oder Maschinenbauingenieur sein, der sich darauf konzentriert, sicherzustellen, dass er ein Gehäuse entwickelt, das in Serie hergestellt werden kann. Sie werden sich mit herstellungsbezogenen Problemen befassen und das Gehäuse so entwerfen, dass es funktioniert und so aussieht, wie Sie es möchten.
Das fotorealistische 3D-Modell ist künstlerischer Natur, so dass Sie möglicherweise einen Nicht-Ingenieur finden müssen, um Ihr 3D-Modell in etwas Realistischeres zu verwandeln, das in Präsentationen verwendet werden kann.
Kosten für fotorealistisches 3D-Modell: $ 500 bis $ 1.500
Gehäuse-Prototyping
Als nächstes haben Sie die Prototyping-Kosten für das Gehäuse selbst, die in der Regel die Kosten für den 3D-Druck sind. Erwarten Sie genau wie bei der Elektronik nicht, dass der erste Prototyp die endgültige Version ist.
Sie werden feststellen, dass das Gehäuse, wie alles in der Hardwareentwicklung, viele kleine Details enthält, an die Sie nicht unbedingt im Voraus denken müssen. Es werden mehrere Versionen benötigt, um die Perfektion zu erreichen. Selbst etwas so Einfaches wie zwei Plastikstücke richtig zusammenzuschnappen, kann eine Herausforderung sein.
Natürlich können Sie in einem 3D-Modellierungsprogramm viel tun, aber Sie müssen auch den Kunststoff in die Hand nehmen, um ihn zu testen. Erwarten Sie immer, mehr als nur einen Prototyp zu produzieren.
Wenn Sie davon ausgehen, dass Sie eine hohe Anzahl von Prototyp-Iterationen benötigen, sollten Sie den Kauf eines eigenen 3D-Druckers in Betracht ziehen. Ein eigener 3D-Drucker ist auch dann von Vorteil, wenn die Markteinführungsgeschwindigkeit für Ihr Produkt wichtig ist.
Die Möglichkeit, Ihren Prototyp fast sofort zu iterieren, ist ein großer Vorteil, der Ihre Entwicklungszeit erheblich verkürzt. Der Nachteil ist, dass die Prototypenqualität im Vergleich zu einem professionellen Prototypenladen möglicherweise nicht so gut ist.
Kosten für Gehäuse-Prototypen : $ 2.500 bis $ 7.500
Paketentwicklung
Schließlich haben Sie das Paketdesign. Wenn Sie Ihr Produkt im Einzelhandel verkaufen, wird dies noch kritischer. Auf der anderen Seite, wenn Sie Ihr Produkt hauptsächlich online verkaufen, dann ist das Paket nicht ganz so wichtig.
Für den Einzelhandel muss das Paket Ihr Produkt verkaufen. Es muss wirklich gut aussehen, das Produkt erklären, im Regal auffallen und all das gute Zeug. Dies steht im Gegensatz zum Verkauf über Ihre Website, wo das Paket in erster Linie dazu dient, das Produkt während des Transports zu schützen.
Die zwei häufigsten paket arten sind kunststoff clamshells für kleinere produkte, und einzelhandel boxen für größere produkte oder produkte mit vielen verschiedenen stücke. Sie müssen einen Grafiker einstellen, um das Kunstwerk für Ihr Paket zu entwerfen.
Sie müssen auch ein 3D-Modell für jeden individuell geformten Kunststoff erstellen, der für Ihre Verpackung benötigt wird. Dies kann normalerweise von derselben Person durchgeführt werden, die das 3D-Modell für das Gehäuse Ihres Produkts erstellt hat.
Alle kundenspezifischen Kunststoffteile müssen kundenspezifisch geformt werden. Planen Sie unbedingt diese zusätzliche Kunststoffproduktion ein, für die ein eigenes 3D-Modell, Spritzgussformen, Prototyping, 3D-Prototyping und dergleichen erforderlich sind.
Vergessen Sie nicht, dass Sie möglicherweise auch eine Bedienungsanleitung für Ihr Produkt schreiben und entwerfen müssen. Ich finde normalerweise, dass der Gründer die beste Person ist, um den ersten Entwurf eines Handbuchs zu schreiben. Sie können später immer jemanden einbeziehen, um es zu bearbeiten und zu optimieren.
Kosten für die Paketentwicklung: $ 1.500 bis $ 4.500
Projektmanagement
Die letzten Kosten, die ich ansprechen werde, sind für das Projektmanagement.
Um ein kommerzielles Produkt zu entwickeln, müssen viele Teile zusammenkommen. Fast immer sind mehrere Ingenieure erforderlich, darunter Elektronikingenieure, Firmware-Programmierer, App-Programmierer, Industriedesigner, Maschinenbauingenieure, Fertigungsingenieure usw.
Projektmanagement ist notwendig, um sicherzustellen, dass alle verschiedenen Teile der Entwicklung schließlich zusammengeführt werden, um das Endprodukt zu bilden. Alle diese Ingenieure müssen ordnungsgemäß verwaltet werden.
Wenn Sie eine Firma beauftragen, Ihr Produkt vollständig zu entwickeln, wird diese wahrscheinlich das Projektmanagement übernehmen (und Ihnen dies angemessen in Rechnung stellen).
Bei Freiberuflern müssen Sie mehrere Ingenieure für verschiedene Teile der Produktentwicklung einstellen. Sie müssen derjenige sein, der für die Verwaltung all dieser Ingenieure verantwortlich ist und dafür sorgt, dass sich all die verschiedenen Teile des Produkts integrieren und zusammenkommen, um das Endprodukt zu bilden.
Wenn Sie mit Projektmanagement vertraut sind und über die erforderlichen technischen Fähigkeiten verfügen, empfehle ich Ihnen auf jeden Fall, dies alles selbst zu tun, wodurch Sie erheblich Geld sparen.
Wenn Sie nicht über die technischen Fähigkeiten verfügen oder sich nicht mit der Verwaltung eines komplexen Projekts auskennen, wird die Arbeit mit Freiberuflern für Sie etwas schwieriger. In diesem Fall wird eine Entwicklungsfirma wahrscheinlich die beste Wahl sein, aber dann werden die Kosten höher sein.
Kosten für Projektmanagement : $ 3.500 bis $ 10.500
Fazit
Wir haben uns eingehend mit den verschiedenen Entwicklungskosten befasst, die erforderlich sind, um Ihr Produkt auf den Markt zu bringen. Diese Kosten können von Produkt zu Produkt erheblich variieren, aber die geschätzten Bereiche, die ich angegeben habe, geben Ihnen zumindest eine Vorstellung davon, was Sie erwartet.
Entwicklungskosten sind eines der Haupthindernisse, die Sie überwinden müssen, um Ihr Produkt auf den Markt zu bringen. Um eine Erfolgschance zu haben, müssen Sie unbedingt realistische Erwartungen an die Kosten für die Entwicklung Ihres Produkts haben.
Wissen ist Macht, und das gilt insbesondere, wenn ein neues physisches Produkt auf den Markt gebracht wird. Unrealistische Erwartungen zu haben, ist einer der Hauptgründe, warum Hardware-Unternehmer scheitern, also stellen Sie sicher, dass Sie die Kosten kennen, die vor Ihnen liegen.
Vergessen Sie nicht, Ihr kostenloses PDF herunterzuladen: Ultimativer Leitfaden zur Entwicklung und zum Verkauf Ihres neuen elektronischen Hardwareprodukts. Sie erhalten auch meinen wöchentlichen Newsletter, in dem ich Premium-Inhalte teile, die in meinem Blog nicht verfügbar sind.
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